Với cấu trúc này, các yếu tố gây khó khăn trong điều khiển bao gồm: đối tượng phi tuyến mạnh, đáp ứng chậm, nhiễu ảnh hưởng lớn đến sản phẩm, tương tác mạnh giữa các vòng điều khiển. Một số phương án đã được sử dụng như:
- Điều khiển bền vững: Tháp chưng với sản phẩm có độ tinh khiết cao luôn tồn tại những điều kiện ngặt nghèo và nhạy cảm với sai lệch mô hình. Skogestad et al. [63] sử dụng mô hình tháp chưng được đơn giản hóa để nghiên cứu với cấu trúc LV và DV. Skogestad, Morari, Lundstrom công bố kết quả qua việc sử dụng các mô hình thực tế [61]. McDonald et al tập trung vào mô hình phi tuyến, nhưng chỉ mang tính ước lượng.
- Điều khiển phi tuyến: Có rất ít bài báo về điều khiển phi tuyến. Levin và Rouchon sử dụng bộ điều khiển phi tuyến [68] nhưng không phân tích tính bền
vững (như sai lệch khuếch đại đầu vào) và không so sánh với các phương pháp đơn giản (như bộ điều khiển tuyến tính).
- Điều khiển thích nghi: Dahlqvist [89] đạt được kết quả tốt khi sử dụng điều khiển thích nghi cho tháp chưng với cấu hình LV.
- Điều khiển tối ưu, điều khiển ràng buộc: Tran [20] sử dụng bộ điều khiển DMC điều chỉnh giá trị đặt cho nhiệt độ đĩa. Điều khiển ràng buộc được thảo luận bởi Maarleveld [43]. Lear et al. xem xét điều khiển tối ưu sử dụng các vòng đơn. Các ứng dụng công nghiệp của DMC được đưa ra bởi Hokanson et al [28] trong việc kết hợp bộ điều khiển mức và điều khiển thành phần.
Hầu hết các hệ thống điều khiển quá trình đều sử dụng các bộ điều khiển truyền thống PID. Tuy nhiên, trong các trường hợp hệ thống có tính phi tuyến mạnh, tồn tại tương tác lớn giữa các biến, thời gian trễ lớn, tồn tại các ràng buộc cả đầu vào và ra thì phương án sử dụng các vòng điều khiển đơn cho chất lượng điều khiển không cao.
Những năm gần đây, mạng nơron nhân tạo đã được ứng dụng trong nhận dạng và điều khiển tháp chưng cất với mục đích loại bỏ trễ phép đo, nâng cao chất lượng sản phẩm [4]. Một bộ cảm biến mềm sử dụng mạng nơron nhân tạo cung cấp cho hệ thống các phép đo tin cậy, nhanh chóng đồng thời dự báo và suy luận nồng độ thành phần sản phẩm trong các tháp chưng cất đa cấu tử. Các kết quả cho thấy việc ứng dụng cảm biến mềm sử dụng mạng nơron nhân tạo để điều khiển trực tiếp nồng độ thành phần tháp chưng cất là một giải pháp đơn giản, chi phí thấp, giúp giám sát, duy trì sự ổn định cho sản phẩm tháp.
Nhu cầu ngày càng tăng cho hoạt động hiệu quả, sử dụng năng lượng và nguyên vật liệu trong các quá trình hóa học đòi hỏi sự hiểu biết sâu sắc về các trạng thái động và tĩnh của các quá trình để thiết kế các hệ thống điều khiển hiệu quả hơn. Các chương trình điều khiển được đòi hỏi phải chặt chẽ hơn để vận hành quá trình càng gần tối ưu càng tốt bất chấp nhiễu và thay đổi môi trường.
Điều kiện vận hành tối ưu của các quá trình luôn bị giới hạn bởi các ràng buộc, đặc biệt là trong quá trình chưng cất. Mỗi ràng buộc là một thành phần phi tuyến mạnh, và thông thường nó không thể được xử lý một cách hiệu quả với cấu trúc phi tập trung và bộ điều khiển tuyến tính. Tuy nhiên, cấu trúc điều khiển đa biến tập trung có thể giải quyết tương đối triệt để vấn đề này.